关键词：医院建筑电气设计电气安全接地系统
随着现代医疗科学技术的发展，使越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器应用于医院的临床诊断和治疗，从而使用电方式更加复杂，用电量大幅度增加。因此医院对用电质量及其安全性也提出了更高的要求，安全供电成为医院日常经营、救治、护理过程中的重要环节，对手术室、ICU监护室及CCU监护室这些特殊医疗场所显得尤为重要。
0 项目概况
该项目为新建工程。总建筑面积为：25640.0m2，建盖层数为地上十二层，地下二层，建筑高度为46.900m。设计床位数300床。本项目为一类高层建筑，耐火等级为一级。本心血管医院住院楼包括：胸外科护理单元4个及ICU监护室1个，心内科护理单元4个及CCU监护室1个，手术层。并设有功能科、设备用房、肿瘤中心及地下两层车库。
1 供电负荷等级划分
该建筑为一级负荷用电单位，是一类高层建筑物，所有的消防负荷（包括消防电梯、正压送风机、排烟风机、应急照明及应急疏散照明等）、手术部、生活变频水泵、供养机房、吸引机房、地下机械停车设备、百级洁净度手术室空调系统等划属为一级负荷；手术室、ICU监护室及CCU监护室用电负荷为一级负荷中的特别重要的负荷；医梯、客梯和除百级以外的手术室空调系统用电为二级负荷；其余均为三级负荷。
2 供电方案
根据《综合医院建筑设计规范》、《民用建筑电气设计规范》、并参考国际IEC相关标准的要求。该项目在地下一层设置变配电室，采用两路独立的10kV电源供电，另外自备柴油发电机作为第三电源，对于手术室、ICU监护室及CCU监护室等特别重要负荷另配EPS应急电源以满足对转换时间和对供电连续性的要求。根据负荷计算及医院用电的特殊性，本项目设置了两台干式变压器(两台800kVA)，两台变压器同时工作，又互为备用。当一台变压器出现故障或检修时，另一台变压器能承担其全部重要负荷。
对于手术部、ICU监护室及CCU监护室等特别重要负荷，由配电室单独引入双路电源供电，在末端自动切换，并另配EPS应急电源供电。
由配电室将各类电源分别引至电气竖井内，各层竖井内分别设有普通照明箱、消防应急照明配电箱及普通动力箱，再由竖井配电箱分别放射引至各科室、各病房的照明、空调动力等负荷供电。应急照明配电箱由双回路电源供电，并在末级设置自动切换开关进行切换，并配置EPS不间断电源箱供电。按楼层、科室设置独立计量，计量表设在电气竖井配电箱内。
3 照明系统
医院照明设计应主要考虑病人和医护人员的要求。良好的照明环境能够舒缓病人的不良情绪，使病人能安心地等待就诊和治疗，为治疗带来积极的效果：同时也能保证医务工作者能高效快捷地完成各项工作，缓懈医护人员精神及身体的疲劳。因此，要充分考虑各类不同场所的功能的要求，结合自然采光等因素，选用合适的光源及灯具并采用合理的布灯方式、控制方式来满足使用要求并达到节能效果。
根据病房床位的布置设置局部照明，采用一床一灯方式。在综合医疗设备带上安装模块式荧光灯．也可以设计可调式旋臂壁灯，并选用可调光源，既满足本病床人的要求，又减少对其它床位的影响。病房区域设有夜间照明以满足夜间值班医护人员巡查及病人的需要，通常在病房内及卫生间过道处装设夜间照明灯具，并选用带有遮光罩的节能型灯具，提供一定的地面照度(5-10Lx)，儿童病房不大于1Lx。
在病房层公共走廊处的应急照明灯采用应急半可控方式，平时可控，应急时强制点亮，夜间可用作走道夜间照明，既节约成本又能达到节能的目的，应急照明灯的控制开关装设在护士站，由值班护士统一控制管理。
该工程在公共走道、疏散楼梯间、消防电梯间及前室、公共大厅等场所应设置有疏散照明，在疏散走道、大厅设置疏散指示灯，在安全出口处装设安全出口标志灯。医院的疏散照明设计在满足规范要求的照度标准外，考虑到病人疏散不便，还应适当提高设计标准，防止发生停电或因照度不足引起恐慌，手术室、ICU、CCU等场所应设置安全照明。
4 手术室、ICU监护室及CCU监护室防静电及防漏电措施
医院供电不同于一般民用建筑的供电，在医疗环境中，微小的漏电电流都有可能酿成严重的医疗事故。为此医院配电系统接地保护型式应采用TN―S系统，手术室、ICU监护室及CCU监护室配电系统接地型式采用IT系统。
众所周知．当用电设备对人体心脏直接漏电电流大于10uA时，会造成对病人的微电击事故。而在一般建筑工程设计中所采用的电磁式剩余电流动作保护器，其动作响应值是mA级(如30mA)。远远不能满足医疗领域对病人保护的需要。
因此，现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部中性点不接地的供电系统(IT系统)。
所谓IT系统就是所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点应通过足够大的阻抗接地。
该工程手术室、ICU监护室及CCU监护室设置局部IT系统由单相隔离变压器、绝缘监视仪、外接报警显示和测试仪、电流互感器等设备组成。通过单相3-1OkVA的隔离变压器对手术室、ICU及CCU监护室等重要场所供电。首先，可以防止其他供电回路中的漏电电流通过接地线窜入至ICU及CCU监护室的医疗电气设备上，对病人的安全构成威胁；另外，一旦隔离电源上所接的负载出现对地故障时．因对地不构成回路．只产生一个很小的容性漏电流。极大地保护了病人免遭微电击的伤害。同时IT系统内的绝缘监视仪，监视相线对地的绝缘阻值．一旦相线对地出现绝缘故障，绝缘监视仪立即报警，提醒操作人员系统中已经出现第一个对地故障，此时系统仍能带故障运行．不会导致断路器动作，从而保证了ICU及CCU监护室医疗设备供电的连续性。同时也有效地抑制了电源系统的谐波影响。
5 电气安全防护及接地系统
医院的电气安全与接地设计，与病人及医务人员的生命安全息息相关，同时对设备正常工作、建筑物防雷等也至关重要。
本项目根据年预计雷击次数计算，按《建筑物防雷设计规范》GB50057―94(2000年版)分类，本建筑物划属二类防雷建筑物。沿屋面女儿墙明敷避雷带．凡屋面的所有金属构件、金属风管、金属管道及金属屋面构架等均与避雷带可靠焊接。建筑物每隔一层利用结构梁内主筋做连接，并与金属窗及玻璃幕墙连接，做防雷电侧击和建筑物总等电位联结。该工程防雷引下线利用建筑物内主筋，利用地梁底部主筋作为接地体。为了防雷电波的侵入及防雷电感应，在手术室、ICU监护事、CCU监护室、变配电室、弱电机房、电梯机房、电气竖井、带洗浴功能的卫生间等场所设置局部总等电位接地系统。并在各功能房间设置有LEB总等电位接地端子箱便于现场医疗设备使用。该工程电源系统设置有三级浪涌保护装置以限制感应过电压的入侵。
6 火灾自动报警系统
该建筑物为一类防火建筑，采用控制中心报警系统。系统设置一台集中火灾自动报警控制器。系统能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。系统由火灾探测器、火灾报警控制器、智能显示工作站、手动火灾报警按钮、消火栓按钮、输入模块、输出模块、总线隔离模块、联动控制盘、声光报警器、消防对讲通讯盘、火灾应急广播设备、电梯监控盘等设备组成。
该工程消防控制设备集中设在医院消防中心控制室，所有控制线缆均由室外弱电电缆沟引入。该工程根据楼层防火分区将火灾报警控制回路分为7个回路。火灾报警控制器为二总线智能控制器。火灾报警控制器对探测器同路进行巡测，当某一区域内着火，该处的探测器采集到现场信号，并立即把信号发回控制中心的控制器，控制器将此信号进行判断．若确认着火，控制器则向火灾现场发出声光报警和火灾应急广播．通过联动控制器向需要联动的消防设备发出执行信号，并切断非消防电源，消灭初期火灾。火灾报警控制器具有火灾监测、联动控制功能。
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)的规定该工程应设置漏电火灾报警系统。住院楼的照明、空调、动力二级配电箱进线处均装设漏电报警模块箱，用来检测各配电箱漏电电流的变化情况。漏电火灾报警为二总线设计，将各漏电报警模块箱内的控制模块通过总线隔离器接入总线，在消防控制中心内监视该楼各二级配电箱的漏电电流变化情况，并报警。
【关键词】优化配电室 运行环境 措施
随着社会经济的不断发展，人们对用电质量的要求也越来越高。电力成为人们日常生活中不可或缺的重要部分。因此，为了保证电力能源正常的使用，就要对配电室的运行h境提高重视程度，从而保障供电系统正常稳定地运行，为社会居民提供良好地供电服务。
1 配电室运行环境中存在的问题
1.1 运行环境较差
由于我国各地发展速度具有一定的差异性，因此，在一大部分乡镇地区，还存在着许多比较老的电站。尤其是在那些建设时间特别久的配电室中，其作业环境是非常差的，在一些山区的变电站中，受潮湿环境的影响，当潮湿达到一定程度时，就会导致接地故障的产生。在这种潮湿的作业环境中，无法满足配电室的正常运行，进而会导致整个配电室的线路老化，在这样的情况下，不仅会导致配电室的正常作业，同时还可能带来安全隐患问题。
1.2 网络需求高
随着互联网的快速发展，网络技术在各行各业中得到广泛地应用。在这样的情况下，为了使配电室能够良好地运行，就要充分地利用网络技术，使其在供电系统中发挥重要的作用，但是在实际作业中，却没有重视网络的应用。要想全方位地改善配电室的运行环境，就要对配电室进行远程监控，如果建立完善的远程监控系统，就需要网络技术的大力支持，同时也需要消耗大量的资金。
2 优化配电室运行环境的措施
2.1 优化配电室环境监控系统
在供电系统中，想要及时地掌握配电室的运行情况及室内环境，就需要建立完善的监控系统，只有通过这样的方式才能使及时地了解配电室的运行环境，从而确保配电室的正常运行，同时，通过监控系统能够及时地发现配电室存在的问题，进而避免发生安全隐患。在配电系统中，根据配电装置的实际电压对其进行配备，对配电室配备相应的监控装置，将所有的监控设备配备到位，对配电室所有设备的运行情况进行全面的监控，通过这样的全方位监控，能够对配电室所有的设备情况和信息了如指掌。在监控系统中，运用双向通信的形式，使其及时地掌握空气湿度和变电室的温度，同时可以将其通过数字的形式清晰地表现出来，使工作人员更好地监控，当环境的温度和湿度大于其安全范围时，监控系统就会自动发出报警，从而及时地通知相关负责人，及时地解决问题。
2.2 解决网络需求
随着网络信息技术地不断发展，为了使供电系统能够满足社会大众的高需求，就要在供电行业中全面结合网络系统，满足供电系统对网络的需求，全面实现供电系统的自动化。为了使配电室更好地运行，就要合理地利用网络信息技术。通过无线技术的传输，设立监控站点，通过这一监控场所，进而全面地实现监控和管理等各项工作的一体化，通过这样的网络技术，可以直接将室内的运行环境和现场的实际情况统一起来。同时，为了能够随时随地更加方便地进行监控管理工作，可以通过手机平台将其绑定在一起，当配电室的运行出现异常现象的时候，就可以及时地给捆绑的手机发送短信，通过这样的方式可以有效地进行监控管理。这在很大程度上帮助监控工作顺利进行，即便是监控人员不在，也能够及时地发现问题，维修人员也可以及时赶到现场，进行维修工作。通过解决供电系统的网络需求，进而确保配电室更好地运行。
3 优化配电室运行环境中的注意事项
在优化配电室的运行环境中，为了确保优化工作能够顺利有效地进行，就要在实际安装优化设备的过程中，需要注意一些问题。在实际优化的过程中，对优化过程中的每一个环节都要进行严格的把关要求，对操作过程提前进行设计，从而使优化配电室的工作顺利地进行。
首先，在优化配电室运行环境的过程中，要提前做好准备工作，对可能发生的情况进行预测，对于安装的设备要提前选择好合适地型号。同时，在安装过程中，要把握好安装的准确位置。在进行设备选择工作时，要进行了解，结合实际的情况选择合适的装置。其次，在收集信息的工作中，要充分地利用数据的输出功能，在实际工作中，要合理地利用双向通信技术，从而全面实现完善的监控体系。保证温度和湿度的稳定性，同时还要做好烟雾感应装置，当产生烟雾的时候，能够及时地进行报警，使整体系统的正常运行得到保障。最后，要重点着手于现场作业，在保证供电系统正常运行的情况下，进行安装工作，在安装设备的过程中，要按照要求和规定进行操作，保证安装质量，从而确保电力系统的正常运行。不仅要重视安装的操作过程，同时还要加强电力系统相关管理人员的培训工作，使管理人员更加专业，从而在供电系统中发挥出重要的管理作用。
4 总结
配电室的运行环境对于整个供电系统具有重要的意义，在实际工作中，就要对配电室的运行环境进行高度重视。在实际工作中需要不断地总结经验，解决供电系统对网络的需求，优化配电室环境监控系统，使监控工作得到良好地实行，进而使配电室的运行环境得到更好地保障。
参考文献
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【关键词】智能型变电站；设计；探讨
传统配电系统的高、低压配电柜、变压器、直流屏、柴油发电机组、不间断电源UPS、互投电源ATS和应急照明电源EPS等变、配电设备是智能化供配电系统中的现场设备。除此之外，从智能化供配电监控管理系统的结构来看还可分为三层：现场I/O、控制层和管理层。其中，控制层是整个系统的控制核心，监测和控制供电系统的运行；管理层用于人机对话、数据处理和存储管理，以及与建筑设备管理系统（BMS）通信；现场I/O则用于对现场设备运行/故障状态信号和各种运行参数的采集以及对现场设备进行远程/自动控制。
一、智能型变电站结构特点
1.由高压配电装置、变压器及低压配电装置联接而成。分成三个功能室，即高压室、变压器室和低压室。高压室功能齐全，高压室由HXGN-10真空环网柜和SF6环网柜组成一次供电系统，可布置成环网供电、终端供电、双电源供电等多种供电方式，还可装设高压计量元件，满足高压计量的要求。
2.变压器可算则S9以及其它低损耗油浸式变压器或干式变压器。变压器室设自动强迫风冷系统及照明系统。
3.低压室可根据用户要求采用面板或柜装式结构组成用户所需供电方案，有动力配电、照明配电、无功功率补偿、电能计量等座钟功能，满足用户的不同需求，为方便用户的供电管理和提高供电质量。
4.高压室结构紧凑合理，并且有全面防误操作联锁功能。各室均有自动及强迫照明装置。另外，高、低压室所选用全部元件性能可靠、操作方便，使产品运行安全可靠。操作维护方便。
5.采用自然通风和强迫通风两种方式，使通风冷却良好。变压器室和低压室均有通风道，排风扇有温检装置，按整定温度自动启动和关闭，保证变压器满足负荷运行。
6.箱体结构能防止雨水和污物进入，并采用热镀锌彩钢板或防锈铝合金板制作，经防腐处理。具备长期户外使用的条件，确保防腐、防水、防尘性能，使用寿命长，同时外形美观。
二、主接线配置方式
1.母线。变电站的高压及低压母线通常采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。若有特殊要求时，可采用相应的结构更复杂的接线方式。
2.进线。智能化供配电系统的变电站的10kv或35kv电源进线开关一般应采用断路器或带熔断器的负荷开关。
3.进线开关。对于智能化供配电系统当总变电站以放射方式向分变电站供电时，分变电站的10kv或35kV电源进线开关应采用断路器，且应设置具有运行状态、参数监测和短路、过载和接地等保护功能以及通信接口的综合保护继电器。综合保护继电器应支持MOD-BUS等标准的通信协议，以便供配电监控管理系统可用通信的方式对综合保护继电器进行监控。
4.联络线。智能化供配电系统的两个变电站之间的联络线，应在两侧的变电站都装设断路器及具有运行状态、参数监测和短路、过载和接地等保护功能以及通信接口的综合保护继电器。综合保护继电器应支持MODBUS等标准的通信协议，以便供配电监控管理系统可用通信的方式对综合保护继电器进行监控。
5.引出线。智能化供配电系统的变电站的引出线一般应装设断路器及具有运行状态、参数监测和短路、过载和接地等保护功能以及通信接口的综合保护继电器。综合保护继电器应支持MOD-BUS等标准的通信协议，以便供配电监控管理系统可用通信的方式对综合保护继电器进行监控。
6.互感器。智能化供配电系统的总变电站应在电源进线处设置计费专用的的电压、电流互感器。
7.变压器―次侧开关。智能化供配电系统的变电站的变压器一次侧开关一般应为断路器及具有运行状态、参数监测和短路、过载等保护功能以及通信接口的综合保护继电器或带保护的开关设备。综合保护继电器应支持MODBUS等标准的通信协议，以便供配电监控管理系统可用通信的方式对综合保护继电器进行监控。其他带保护的开关设备也应向供配电监控管理系统提供运行状态、参数等信号。
8.低压总开关和母线分段开关。智能化供配电系统的变电站的变压器低压（400v）侧的总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。在智能化供配电系统中，低压进线总开关和母线分段开关都应具备电动操动机构，可以远程或自动控制其接通/断开。它们采用自投方式工作，供配电监控管理系统在现场应设有“自投自复”、“自投手复”、“自投停用”三种工作方式的选择开关。它们的投切应存一定延时，延时时间应可根据需要由供配电监控管理系统设定或修改。
三、变电站的布置
1.变电站的位置
室内变电站常位于主建筑内，可以设置在地下层。独立变电站宜单层布置，当采用双层布置时，变压器应位于底层。设于二层的配电装置应有吊运设备的吊装孔或吊装平台。
2.变电站内的布置
（1）不带可燃性油的高、低压配电装置和干式变压器可以布置在同一配电室内，也可分室布置。当高压开关柜或低压配电柜顶部有的导体时，两者之间的净距离不应小于2m。当它们顶面和侧面的防护等级符合IP2X级时，两者可靠近布置。变电站内应预留适当数量的配电柜备用位置。干式变压器的防护外壳与墙壁、门的净距离应符合表1的规定。多台干式变压器布置在同一房间内时。变电站的辅助用房应根据需要和节约的原则确定。
表1 变压器外廊与变压器室墙壁和门的最小净距
（2）有人值班的变电站应设单独的值班室（可兼作控制室）。当有低压配电室时，值班室可与低压配电室合并。此时在值班人员经常工作的一面或一端，低压配电装置到墙的距离不应小于3m。高压配电室与值班室应直通或经走廊相通。值班室应有门直接通向户外或走廊。
（3）由同一变电站给―级负荷供电时，母线分段处应有防火隔板或隔墙。供给一级负荷的两路电缆不应通过同一电缆沟。当无法分开时，应采用绝缘和护套均为阻燃材料的电缆，且应分别置于电缆沟两侧的支架上。
参考文献
【关键词】变配电室；监控系统；运行模式；结构特点；发展前景
【中图分类号】TM62【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0438-01
1、引言
20世纪90年代，我国电力系统开始运用变配电室综合监控系统技术，企业可以借助这项技术，对供电设备的运行情况进行实时监控和管理控制，从而改变了传统监控系统的种种弊端。本文结合实际案例对10KV变配电室综合监控系统进行研究，不足之处，敬请指正。
2、工程概述
本工程为某厂智能一体化远程监控变电站，采用双路10KV进线电源供电，从距离厂区约2km处变电站，利用YJV22-3×300m㎡交联电力电缆沿着电缆沟，引入厂内10KV总变配电室。10KV供电系统采用单母线分段的方式，两段母线同时工作，10KV联络开关在正常运行状态下处于分断状态，如果一路10KV电源发生故障，另外一路10KV电源经过母联开关要承担全厂生产负荷。全厂总共设置一个10KV开闭所，四个10KV/0.4KV变配电室，八台干式变压器，容量达到12000KVA，配电系统模拟屏共1面，10KV/0. 4KV变配电室内总共设置了100门低压开关柜，以及300多条低压出线电缆。
10KV变配电室综合监控系统共有两个部分，主机单元和人机界面。主机单元主要由辅助电源、主板、模拟量输入模块等组成，主机单元和人机界面之间利用串行电缆进行连接，利用RS485T进行通讯，实现多功能保护，采用开关进行远程控制，利用遥测、遥信以及遥控功能，主机单元可以显示出变配电系统的系统图，在图上显示各种故障状态和配电回路的电流、电压、功率、电度、频率以及其他因素等。在配电系统中改变开关回路，主机单元可以立即显示，并发出报警信号，此时主机单元呈保护状态，并且通过监控系统，对回路动作进行记录。
3、变配电室监控系统
在变配电室进行上位机的监控设置，对设备的运行状况进行实时监控，对各回路的运行电压、电流、功率因素等进行记录，实现远程高低压断路器合分闸，完成变配电设备集中高效监控和管理。各个高低压进出线回路都是采用PMC530A-B三相数字式多功能测控电表，以及西门子PLC模式，对各回路运行电气参数测量和开关状态进行通讯采集工作。变配电室综合监控系统的软硬件接口都是采用国际相关标准，因此开放性强、实时性较高，支持和不同厂商设备进行互联，整个系统具有标准、维护性高的网络。
变配电室综合监控系统采用分层分布式网络结构，以及客户机和服务器的模式，服务器和客户机的相关软件是采用IFIX4.5，并且设计了相关的功能，比如管理员登陆、授权密码管理、变配电设备监控实时界面、报警功能以及系统管理功能等，所有的通讯线路均采用同一类屏蔽双绞线，监控系统实现了对中压和低压回路的四遥功能，以及直流屏参数的实时监控，可以和厂家MES系统进行共享。
变配电室综合监控系统在网络结构方面共有三层，分别是监控中心、过程控制层、现场设备层和一些附属系统组成，包括10KV配电PLC系统、变电所PLC子系统、办公楼变电所PLC子系统等。
在变配电室综合监控系统的中央监控室内进行服务器的设置，共有两台SCADA服务器以及一台WEB服务器，还有两台客户机，一台打印机，一套电源，以及一面大屏幕显示屏等。其中，SCADA服务器是利用以太网和交换机与各个PLC子系统进行联网，配备SQL2005数据库系统，可以实现数据采集和设备监控、显示、数据管理、故障诊断等各个功能；各个PLC子系统也是通过以太网和交换机与SCADA服务器进行通讯，向下利用各个通讯接口模块和子站，完成对高低压断路器、变压器温度控制器、无功补偿控制器以及综合保护装置和多功能仪表等的控制，在进行数据交换的同时，实现了数据的采集和管理控制。
（1）信息管理层
变配电室综合监控系统的信息管理层是通过光纤以太网，实现了设备运行数据的远程监控、记录、报警以及管理等各个功能，能够进行系统程序的远程维护，并实现了向上层网络MES系统进行传送数据的功能，确保全厂数据资料共享。
用户管理：对用户的类别进行分类，按照级别的不同分别给予不同的权限。
报警列表：按照系统的需要，在开关忽然发生变化，或者保护动作时发出报警，可以由值班人员进行修改，并将信息保存到数据库，以便于问题分析。
事件列表：相关事件进行保存，标有时标和文字说明，比如开关操作、继电保护、系统通信、报警确认等信息。
高低压配电开关状态检测和控制：对变配电设备的运行状态进行实时监控，对开关进行远程分合闸控制。
电气参数测量和趋势图、测量报表：以动态的形式，显示回路中电气参数的数据报表和曲线图。
（2）过程控制层
变配电室综合监控系统的过程控制层采用的是工业以太网，实现了和各个子系统之间的高速信息通讯，省去了到上层去处理大量数据的过程，可以对现场设备进行数据采集，不会发生丢失记忆的误差。
（3）现场设备层
变配电室综合监控系统的现场设备层选择PRPFIBUS-DP，其他通讯协议也可以直接接入主站，并提供数据通讯的功能。
4、监控系统的结构特点分析
4.1设计和施工简单
变配电室综合监控系统的末端都是采用多功能电表完成，多功能电表和控制单元PLC模块安装在开关柜内，利用交流采样，从电流互感器取交流0～5A电流信号，无需电量变送器和开关柜上的测量计量仪表等，在其外部仅仅有一根通信电缆和PLC进行连接，因此变配电室综合监控系统的设计施工较为简单。
4.2 运行可靠
尽管变配电室综合监控系统的智能化开关和智能开关柜自身也附带监控功能，仅仅需要一根通信电缆就可以实现集中监控的功能，但是断路器保护跳闸是设计中的一个关键环节，因此而增添了数据采集功能电表，并且利用PLC通讯模块集成，对多功能电表和综合保护装置的运行数据和断路器状态进行上传，使得变配电室综合监控系统运行可靠。
4.3 优质供电
由于在变配电室综合监控系统设计时，无法预测实际运行状态的谐波，因此变配电室综合监控系统对于谐波的监控、记录等有待改善，以期实现更加优质的供电。
5、发展前景分析
变配电室综合监控系统自投运以来，可靠性较高、人机界面友好，操作简单便捷，各个性能指标都符合相关目标，从而提高了工作效率，为企业变配电科学管理提供了相关的数据，以及历史负荷曲线等重要资料，更能够为企业电能合理使用、企业节能控制提供一定的数据支撑，以此提高了变配电室运行的安全可靠性，而且还有效降低了变配电室运行成本，促进经济效益的提高，所以变配电室综合监控系统是未来企业变配电系统的发展趋势。
6、结束语
总而言之，变配电室综合监控系统的设计是非常重要的，但是也要结合实际生产应用，重视设备的故障维护。本文结合实际案例对变配电室监控系统的运行模式进行介绍，对监控系统的结构特点进行探讨，最后提出变配电室综合监控系统的未来发展前景，以期对于变配电站运行水平的提高起到一定的理论指导意义。
参考文献
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[3] 李海燕.浅析住宅小区建筑电气设计[J].黑龙江科技信息.2009（32）
__油田12区原油外输工程
输配电（二标段）施工月报（20__年6月23日—20__年7月22日）（第2期）中原石油勘探局工程建设总公司20__年7月22日监理单位审核意见表专业监理工程师审核意见及要求：专业监理工程师：年月日专业监理工程师审核意见及要求：专业监理工程师：年月日总监理工程师审核意见及要求：监理机构：吐哈诚信监理公司总监理工程师：年月日一、工程概况本工程为__油田12号油区区域性变电所，承担着整个油区电能的分配任务，以及为将来的12东变电所提供第二电源，其主接线为：35kv侧及10kv侧均为单母线分段接线方式，正常时两回35kv进线线路同时带电，35kv侧及10kv侧均分段运行。工程的主要任务是通过双回35kv线路将布朗电站的部分电能引至新建的十二区35/10kv变电所，再通过10kV高压配电室进行电能的分配，即为12号油区计转站、井口及其它生产、生活设施提供可靠的电源。本标段工程主要工作量为：35kv/10kv变电所1座，建筑面积：56m×62m；35kv1＃线30.16km；12－1、12－2、12－3、中间热泵站及井口10kv线路共计30km。本线路杆型组装依据胜利院院标，铁塔选用《铁塔通用设计型录》。35kv线路导线采用LGJ-150/20，避雷线采用GJ-35/8；绝缘子型号为FXBW5-35/70型。变电所按照无人值守设计，自动化程度高，施工要求高，调试难度大。主变为2×4000kvA。计划开工日期为：20__年6月5日，计划竣工日期为20__年8月20日；二、工期情况：计划开工：20__年6月1日计划竣工：20__年8月20日实际开工：20__年6月5日计划竣工：20__年8月20日三、本月施工概况本月主要进行以下工作：设计交桩、交底，施工蓝图索取，图纸会审，机具、人员的调配，线路复测、扫线、分坑，10kv线路部分电杆组立，站内基槽放线、开挖以及设备、材料的订购。四、工程形象进度线路部分1、10kv线路全部架线完毕，剩余断路器、隔离开关及电缆敷设。2、35kv电杆组立120基。3、铁塔基础完成4、铁塔组立3基站内部分1、变电所35kv、10kv配电室主体完成，抹灰完成100％。2、变电所围墙完成20％。3、变电所10kv屋面完成100％4、35kv配电室屋面完成90％。5、35kv配电室地面完成100％。6、35kv、10kv配电室刮腻子完成100％。五、本月施工情况及工期对比序号工程名称或单位（单项）工程名称本月计划完成工作量，按单位、单项工程说明完成情况，累计完成总工作量30本月实际完成工作量，按单位、单项工程说明完成情况，累计完成总工作量50施工单位监理单位监督单位1__油田12区原油外输工程输配电（二标段）1、站内建筑物主体完成100％2、设备基础完成80％3、35kv线路铁塔基础完成100％4、35kv线路电杆拉运、就位、防腐完成100％5、35kv线路电杆组对焊接80％6、35kv线路电杆组立40％7、35kv线路放紧线完成20％8、站内接地系统完成90％9、站内电缆沟砌筑100％10、10kv线路完成70％1、站内建筑物主体完成100％2、设备基础完成20％3、35kv线路铁塔基础完成100％4、35kv线路电杆拉运、就位、防腐完成100％5、35kv线路电杆组对焊接100％6、35kv线路电杆组立60％7、35kv线路放紧线完成0％8、站内接地系统完成0％9、站内电缆沟砌筑10％10、10kv线路完成90％11、变电所围墙施工完成20％。12、变电所35kv配电室地面完成13、变电所35kv配电室屋面完成14、10kv配电室屋面完成90％15、两配电室刮腻子完成100％中原油建吐哈诚信监理公司胜利质量监督站六、滞后工期分析与采取的对策本月施工进度总体来说是按期的，但是仍有部分工序略微滞后。主要原因为：设计院的院标存在一系列问题，例如直线双杆托担抱箍应该采用1＃，而蓝图采用了2＃，致使我方加工的134套抱箍作废，必须重新加工，延误工期7天并造成损失；再如托担抱箍采用的螺栓偏短，抱箍安装不上，导致延误工期至少2天，等等。目前我方已经与厂家联系好重新加工的非标金具，预计于7月25日到，我方将力保8月10日完成35kv线路的架设，8月15日完成验收，保证8月20日送电。另外沙化地的施工异常艰难，平均每天仅能立杆2基，难度超过以往沙化地施工，目前已经采取装载机、吊车、挖掘机联同作业方式，争取不耽误后续工序的施工，但需要监理、项目部的工作确认。35kv变电所施工虽有部分工序滞后，但也有部分工作超前，总体进度将不受影响，目前我方已经将工作时间延长，以确保8月20日的送电。七、本月工程质量情况及采取的措施本月工程质量情况处于受控状态。八、本月接到项目部、监理、质检站通知以及整改和回复情况无九、本月投入的人员、机具、材料本月平均投入电工120人、测量工4人、电焊工4人、火焊工1人、木工12人、钢筋工12人、瓦工20人、力工20人。本月投入经纬仪4台、装载机4台、8t吊车3台、挖掘机2台、电焊机4台、搅拌机2台、5吨翻斗2台、五十铃双排5台、皮卡3台、面包车2台。十、设备材料进场报验情况电杆、导线、绝缘子、断路器、隔离开关、穿墙套管、灯具、水箱、阀门、支柱绝缘子、铜母线全部到货。8月5日前站内水泥立柱、避雷针、钢构架全部到货。十一、本月工程变更及投资变化情况无。十二、工程款支付情况及工作量完成情况无支付工程款，完成工作量占总工作量的50％十三、HSE管理体系执行情况，质量保证体系运行情况严格按照HSE 作业计划书施工，无质量安全事故，无破坏植被情况。工程立杆采取了专人指挥，吊车司机持证上岗。中午施工暂停2小时，避开高温，确保人员安全。对于已经施工完毕的工作区域进行了初步清理，确保工作区域不留大的工业垃圾，在验收前再进行一次彻底清理。十四、本月施工总结本月主要进行了10kv、35kv线路的施工工作，包括基坑开挖、底拉盘安装、防腐、立杆以及放紧线和拉线安装；站内重点突击两座配电室的主体施工，把35kv配电室作为重点进行，预计在2日内35kv室内地坪完成，7月30日前完成10kv配电室地坪和中控室地坪，保证8月1日进盘安装。十五、下月进度计划序号工程名称或单位（单项）工程名称下月计划完成工作量，按单位、单项工程简要说明完成情况，累计完成总工作量100％与总计划比超前、按期式滞后说明原因1__油田12区原油外输工程输配电（二标段）1、站内设备基础完成100％2、室外电缆沟完成100％3、35kv线路完成100％4、10kv线路完成100％5、35kv变电所电气安装100％6、35kv线路验收100％7、10kv线路验收完成100％8、变电所验收完成100％按期十六、下月拟投入的人、机、料计划下月平均投入电工100人、电焊工2人、火焊工1人、测量工1人、木工10人、钢筋工6人、瓦工10人、力工40人、涂料工6人、仪表工2人。下月投入经纬仪1台、装载机3台、8t吊车3台、20t吊1台、卡车3辆、电焊机2台、挖掘机2台、搅拌机1台、五十铃双排3台、皮卡2台、面包车1台、试验设备1套。下月进场材料有站内电柱、金具、导线、绝缘子、铁塔、门窗、内外墙涂料、钢构架、盘柜、变压器等全部设备材料。十七、下月工作重点下月工作重点：35kv电杆组立、放紧线，站内电缆沟、道路、内墙装修、地面及门窗、室内设备安装、电缆敷设接线及调试。十八、存在问题、意见和建议1、变电所小母线由哪方供货，请落实。中原油建20__年6月22日
【关键词】电力监控系统；数据存贮管理；综合继电保护装置
前言
近年来，随着综合继电保护设备、计算机技术和网络技术的飞速发展，使得用电力监控系统来综合管理整个电力系统成为可能。利用电力系统中现场智能设备所采集的信息，可以对电力系统的信息进行计算分析、远程调整智能设备的工作状态，这将有利于运行人员分析处理事故、调整系统的运行方式和设备的技术管理，而监控系统设计方案的选择则在项目的实施和系统的运行起着至关重要的作用。
1.项目改造的背景
吴泾公司是1958年建厂的大型国有化工企业，其高压供电系统主要分为新、老两个总变电所及6个高压配电室，为化工生产服务的高压供电系统设备大多为上世纪80年代左右的产品，比较陈旧，采用的继电保护设备大多是电磁继电器，可靠性和安全性都比较低。所以，在2003年以后吴泾公司开始逐步对高压供配电设备进行了更新，将老总变、新总变、N5配等配电室的高压供电设备更换为新型带有“五防”的中置式高压开关柜，并配置了先进的综合继电保护装置，这就为电力监控系统的改造提供了设备方面的支持。
2.吴泾公司电力监控系统改造的思路和设计方案
改造前在新总变内对电力系统的监控采用的是老式模拟屏方式，负责新总变电力系统中一个总变和三个高压配电室的监控，容易发生下列故障：（1）模拟屏上的二次设备数量巨大，发生故障时，查找故障比较困难；（2）各种回路的线缆敷设在一起，容易产生电磁干扰，造成误信号；（3）二次回路电缆的数量很多，线路也较长，容易产生电流、电压等的测量误差。
2006年吴泾公司新建30万吨醋酸装置，为适应新型化工生产装置的需要，30万吨醋酸高压配电室项目中首次尝试安装了采用支持MODBUS通讯协议的RS485总线和RTU转发器的独立的监控系统，经过一段时间的使用发现，由于RTU设备数据传输带宽的限制，在实际运行中很容易发生数据堵塞现象。
因此，在2010年新总变6KV开关室改造项目中考虑对原来的组网方式进行改进，并根据运行操作习惯，实现对现场运行信息的监控而不进行远程操作，使改造后的电力监控系统逐步覆盖吴泾公司的整个供电系统，提高供电系统的安全性和可靠性。
2.1电力监控系统改造设计方案的选择
目前电力监控系统结构主要分为集中式，分布式和分层分布式三种，它们的各种主要特点如下：
1）集中式结构：
优点：现场信号集中后进行采集，各台计算机完成不同的功能，系统具有自诊断和自恢复功能。缺点：二次电缆数量较大，系统的扩展性差，一旦改变接线，需重新修改系统的软，硬件。
经济性比较差，可靠性比较低，影响面大，安全性较高
2）分布式结构：
优点：采用多CPU系统使处理并行多发事件的能力加强，采用模块化设计，易于扩充。缺点；抗电磁干扰能力不强、信息传输途径存在瓶颈。
经济性一般；可靠性较高，一台机损坏只影响局部；安全性高。
3）分层分布式结构：
优点：采用分层分布式设计，不同层完成不同的任务，互不影响。二次电缆大量减少，安装调试方便，系统的开放性和可扩展性高，易于设计和应用。缺点：无
经济性、可靠性和安全性都很高
吴泾公司的供电系统是以两个总变为核心的，通过电缆将电力分配到六个高压配电室，互相之间的距离分别在300米到600米之间，因此若采用集中式结构，需敷设大量的二次电缆，工程比较复杂，投资也比较大，是不合适的。参照吴泾公司供电系统的规模和结构，从各方面综合考虑，分层分布式无疑是最适合于公司供电系统的系统结构，这种结构的开放性和可扩展性都很高，公司供电系统逐步进行改造时，只需添加相应的设备，修改监控软件的设置即可，不需要对软、硬件重新设计。
2010年在与监控厂商进行技术交流后，最终确定本次电力监控系统改造的范围包括新总变6KV系统和30万吨醋酸高压配电室，两个配电室现场安装的综合继电保护装置如下表：
序号 安装地点 型号规格 数量（台） 备注
1 新总变6KV配电室 Speam 1000+ S41 28 2010年改造
2 30万吨醋酸高压配电室 Speam 1000+ S40 27 2006年投用
监控系统采用分层分布式结构。系统按结构和功能可分为三层：现场设备层、通讯管理层和系统监控层。
现场设备层中的综合继电保护装置通过RS485总线与前置通讯管理机组成通讯网络，并采集现场设备的运行信息送入前置通讯管理机暂存，后台监控机则通过快速以太网交换机与前置通讯管理机进行数据交换，并将数据处理后在监控画面上进行实时显示，实现了对现场设备运行信息的实时监控。
2.2监控系统数据存储管理方案
为达到对现场各种供电设备信息监控和管理的目的，监控信息的数据存储管理也是整个监控系统的一个重要方面。
在我们这次的改造中，最初由监控厂商提供了以下几种数据存储和管理方案：
方案1 方案2 方案3
数据存储管理方式 独立数据服务器方式 双机热备份冗余方式 单机直接方式
安全性 高 高 低
可靠性 高 高 低
经济性 投资比较大，低 投资大，低 高
经过对三种方案的优缺点进行分析后，我们认为适用于公司供电系统这种规模的监控系统更应贴近以后的供电运行与维护，上述三种方案中，前两种方案的投资和对软硬件设备的要求均比较高，虽然可靠性较高，项目投资也比较大，第三种方案的投资虽然比较低，但相应的安全性和可靠性也比较低。
因此，在与监控厂商进行充分的技术交流后，我们提出了一种新的方案，在第三种方案的基础上，增加两台配置和功能完全相同监控机，三台监控机分别通过网线与以太网交换机相连，内置的监控软件均能对整个监控系统的信息进行监控和管理，若有一台发生故障，并不影响整个系统的安全运行，这种方案中系统有三份相同的数据备份，监控数据的安全性大大提高，与监控厂商提供的方案相比，既节约了投资，又可达到与双机热备份系统相同的安全性及可靠性，其系统结构如下：
系统监控层设备安装在新总变控制室内，包括三台互相独立的高性能工控机，以太网交换机，UPS电源、打印机、报警音响等设备，三台监控主机通过以太网交换机与现场通讯管理机进行数据通讯，均采用基于WindowsXP环境下的电力系统专用组态软件，配置与现场一次设备接线相同的监控画面，实现新总变6KV系统和30万吨醋酸高压配电室内所有信息实时监控和集中管理。
3.使用监控系统后达到的初步效果和应用
在经过一段时间的使用，公司供电运行管理部门向我们提供了使用后的效果：
1）监控系统的使用大量减少了二次电缆，方便了供电系统的运行和维护。
2）监控系统贴近实际运行，操作习惯与传统的运行方式相同，便于运行操作人员使用。
3）所有的信息经双层屏蔽通讯电缆及光缆传输，避免了各种干扰、误信号和测量误差。
4）提供电流、电压、电度等各种参数的实时和历史记录查询，方便了用电管理，减轻了运行操作人员的工作强度。
电力系统的负荷平衡和用电量管理一直是公司供电运行管理的难题，在公司的电力监控系统改造后，供电运行管理部门能够实时监控生产用电负荷，为用电管理提供了依据。另外，利用监控系统提供的模拟操作开票系统对运行操作工进行培训，提高了运行操作工开票的准确性。
关键词：配电室；智能化；区域管理；集控装置
中图分类号：TN915.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0069-02
随着我国经济的飞速发展，人们的生活质量得到了提高，对电能的需求不断增多，配电站的管理和控制对供电过程起到重要作用。传统的配电室监控设施不能达到实时监控和修复的能力，环境的影响经常会导致配电站存在不同程度的安全隐患，为了解决此种现象，我国加强了对智能化集控装置的研究和分析，利用智能装置对配电室内的环境、湿度、温度、通风情况以及六氟化硫气体是否泄漏等进行实时监控，从而保证配电系统能够安全、稳定的运行。
1 配电室智能化集控装置的技术依据
安装智能化集控装置的主要目的是对配电室内的环境进行实时监控，在保证配电系统正常工作的基础上，利用集中系统获取配电室内的湿度、温度以及烟感数据等，在数据获取完成后进行自动分析，集控装置对配电室内原有的风机和空调进行分散式的控制，自动的对配电室内温度、湿度等环境条件进行调节和改善。
与此同时，工作人员需要建立一个远程IE浏览器，方便管理人员随时随地的对配电室内的情况进行了解和管理，实现了远程监控的目的，相关管理人员可以借助局域网络或者虚拟专用网络直接进入IE浏览器观看配电室的环境和运行情况的监控画面，IE浏览器中的监控画面必须和配电站监控中心的监控画面相同，方便管理人员能够及时发现配电站运行过程中的问题，及时的采取措施进行解决，使配电系统正常进行工作，为人们提供更好的服务。
2 在配电室内安装智能化集控装置存在的问题和解 决措施
智能化集控系统中包括数据采集模块、监控系统模块、控制系统模块以及远程系统模块等，在安装之前需要对各个模块进行细化和研究，确保安装过程的正确性。进行集控装置安装需要达到以下几方面的要求。
第一，在配电室内设置一系列的监控装置，对配电室内的环境情况进行实时监控和管理，根据配电室内装配的空调、风机数目，以及配电室的大小，合理配置数量充足的温度和湿度的监控装置、烟雾监控装置、空调监控装置以及风机监控装置，通过上述监控装置获取配电室内环境温度、湿度以及烟感数据，采集箱采取就地装设在配电室内，主要作用是将获取的数据转换成数字量，将数字量传送至控制机上，控制机将数字量和已经设定好的数据进行详细的对比，经过判断处理过后再将数字量传回采集箱，从而实现对风机和空调的监控和调整。配电室安装示意图，如图1所示。
第二，监控过程使用的是集中监控系统，对集中监控系统提出了如下要求，集中监控系统需要对获取温度、湿度、烟感数据的地方以及配电系统的运行状况进行密切监控，并且需要具有数据传输的功能，对不同区域的监测点实现集中监控的目标。集中监控制系统使用图形编辑工具，采用组态软件使监控画面更加立体化，方便管理人员进行监控管理工作。
第三，现有多数情况下的配电室内安装的空调都较为普通，在进行系统设计时可以使用智能空调控制器对配电室内空调的运行情况进行监控，实现了远程监控的目标，同时实现，在配电室空调失电复电后，智能化控制器能自动启动空调的功能。
第四，在配电室内需要设置监控服务器、信号采集装置以及传感器进行实时通信监控。通过建立IE浏览站进行远程监控，IE浏览器的建立可以让管理人员在任何有网络的地方观看配电室内监控画面，通过监控画面掌握配电系统的运行情况。
第五，利用手机平台，在设备出现报警信息时可以及时的向绑定手机发送消息，省去实时监控的不方便，使得报警信息尽快得到关注及解决，保证通过监控设备能够实时对配电室进行监控。
第六，对温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及空气调节器的安置位置进行进一步的确定，在确定的部位做好相应标记，使后续安装工作顺利进行，最后需要相关人员对集中装置的可行性和使用性进行研究和讨论，并且需要对安装成本进行有效的控制。
3 实践结果简介
按照上述的内容已经对配电室进行了集中监控的安装试验。在配电室内安装了四个温度采集装置、四个湿度采集装置、四个烟感探头以及一个采集箱，通过安装以上装置对配电室内的环境情况和工作情况进行实时监控，并且可以获取配电室内相关设备的数据，进过采集箱的处理后集中的传送到总监控平台上。
相关人员经过反复调查对比后，选择温湿度一体的高精度传感器（STU-TH485）获取配电室内的温度和湿度，选择智能空调遥控器（SAC-2501），使配电室内的普通空调向智能化的方向发展，总监控平台使用的市面上较为成熟的机房环境监控系统，省去设计费用，这种监控系统能够将监控画面进行立体化的处理，方便管理人员进行监控管理，并且能够对采集的信息和数据进行保存、详细分析和结果输出，操作简单，可以快速设置温度、湿度的最小值和最大值等数值，根据要求进行调整，能够及时的记录所有的报警信息，并实时将报警信息传送出去，让管理人员及时的了解配电室内的环境和运行状况，对于出现问题的部分及时采取措施进行解决，减少对人们日常生活的影响。
4 集中监控装置的优势和相关技术介绍
4.1 温度和湿度监控系统
首先选择温湿度一体的高精度传感器（STU-TH485）。这种传感器使用了半导体敏感器件的设计方法，对配电室内的温度和湿度进行监控，在二十五摄氏度进行测量时，使用此种传感器测量的结果误差在0.6摄氏度之内，湿度的误差在4%之内，由此可以看出此种传感器的精确度非常高，使用温湿度一体的高精度传感器（STU-TH485）对配电室内的湿度和温度进行监控的优点是操作过程相对简单、管理人员能够更加直观的进行观察，安装和后期维护过程都比较简单，但是在使用此种传感器之前，必须多线路进行检查，确认线路无任何问题后方可接电使用。其次，温湿度一体的高精度传感器（STU-TH485）的安装。此配电室内一共安装了4台空调，分别安装在墙面的两侧，将温湿度一体的传感器安装在同侧的两个空调之间，最大程度的减少干扰，接受信号的线路顺着墙面延至采集箱中。最后，设置不同的温度、湿度检测模块，检测人员通过监控画面对其实时的进行监控和管理，在发现温度和湿度过高或者过低时，及时发出报警信号，让相关人员对其进行处理。
4.2 烟雾检测系统
经过工作人员的反复对比，选择纽贝尔（LH-93S）作为烟感探测器，此种探测器使用光电探测的方法进行工作，具有防潮、自动报警和自我修复的特点。纽贝尔（LH-93S）烟感探测器的安装，因为配电室内原来设有烟雾传感器，在安装新的烟感探测器时需要与其保持一定的距离，多数情况都安置在横梁的上方，信号线通过天花板延至采集箱中。如果配电室内发生任何情况就会自动启动报警功能，将出现问题的部位传送到主监控平台上。
4.3 风机监测系统
在原有风机的开关位置安装新的电压转换模块，使用风机监测器获得新式电压转换模块的工作情况，并且将相关信息传送到主监控平台上。
4.4 空调监测系统
选择空调自启动和故障监控系统（SAC-2501）对普通空调进行监控，这种系统自带智能控制器，可以自动的对空调运行模式、风速和温度进行调整，并且在失电复电后可以自动启动。为了达到效果并不影响现场设备的正常运行，将其安装在空调的外板里面，将芯片放置其中即可，在安装完成后可以对普通空调的运行情况进行监控。
4.5 集中监控系统平台
此种平台可以将监控画面进行处理使其具有立体化的特点，对配电室内收集的各种数据进行保存、处理分析等操作，并且对报警信息进行记录。此平台一般安装在管理人员的办公室内，监控平台的显示屏可以及时的将配电室内传输的数据进行显示，并且当配电室内发生问题时可以通过显示屏直观的进行观看。
5 结 语
上述文章对集中控制装置进行了详细的研究和探讨，对其中涉及到的装置和技术进行了介绍，在某市的配电站内进行安装取得了较好的效果，希望我国配电站能够根据上文对原有的监控设施进行改进，从而保证配电系统可以正常的运行。
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